Les capteurs de température
Qu’est-ce que la
température ?
Qualitativement, la température d’un objet détermine la sensation de chaud ou de froid ressentie en la touchant. Plus spécifiquement, la température est une mesure de l’énergie cinétique moyenne des particules d’un échantillon de matière, exprimée en unités de degrés sur une échelle standard.
Qualitativement, la température d’un objet détermine la sensation de chaud ou de froid ressentie en la touchant. Plus spécifiquement, la température est une mesure de l’énergie cinétique moyenne des particules d’un échantillon de matière, exprimée en unités de degrés sur une échelle standard.
Méthodes de mesure : il y a trois méthodes :
•Méthodes optiques (rayonnement spectral)
•Méthodes mécaniques (dilatation d’un solide, d’un liquide ou d’un
gaz)
•Méthodes
électriques (résistivité, fém à la jonction de matériaux de natures
différentes, fréquence de résonance d’un quartz.les types des capteur de température
Les types de capteurs de température
Les types les plus
courants de capteurs sont les sondes RTD, les thermistances et les
thermocouples.
Thermocouples :
a- principe de fonctionnement : Un conducteur génère une tension lorsqu'il est soumis à une variation de température ; cette tension thermoélectrique est appelée tension Seebeck.
La mesure de cette tension nécessite l'utilisation d'un second matériau conducteur générant une tension différente pour une même variation de température (sinon la tension générée par le deuxième conducteur qui effectue la mesure annule tout simplement celle du premier conducteur)
a- principe de fonctionnement : Un conducteur génère une tension lorsqu'il est soumis à une variation de température ; cette tension thermoélectrique est appelée tension Seebeck.
La mesure de cette tension nécessite l'utilisation d'un second matériau conducteur générant une tension différente pour une même variation de température (sinon la tension générée par le deuxième conducteur qui effectue la mesure annule tout simplement celle du premier conducteur)
b-Avantage :
•Larges gammes de température : de O à 1
600 K
•Robustes : résistent aux chocs et aux
vibrations
•Réponse rapide (ms à qq s)
•Fiables et précis
•Reproductibles
c- Inconvénients :
c- Inconvénients :
•Température de référence nécessaire
•Réponse non linéaire
•Faible sensibilité pour certains types de thermocouples
d-Les
types de thermocouple
RTDpt100 :
a- principe
de fonctionnement : le
principe de mesure des sondes à résistances, est basé sur la variation de la
résistance laquelle est directement liée à la variation de la température.
L'élément Pt100 est réalisé en platine et possède une résistance de 100 Ohms à 0°C suivant la norme IEC 751 / BS1904 / JISC1604.
L'élément Pt100 est réalisé en platine et possède une résistance de 100 Ohms à 0°C suivant la norme IEC 751 / BS1904 / JISC1604.
La valeur de la résistance équivalente du RTD peut être calculée approximativement à l'aide de la formule empirique suivante :
où Rt = la valeur de la résistance pour
une température tx donnée;
R0°C =
la valeur de référence du RTD à 0°C;
a
= la
valeur du coefficient de température du matériau (W/°C)
b-Avantage :
• Bonne
stabilité chimique
•Temps de réponse > thermocouple
• une faible sensibilité
• une faible sensibilité
d- les types de câblages :
il y a trois types du câblage 2FILS et 3FILS et 4FILS
2FILS : Il n’a pas de compensation de la résistance des fils.
Utilisation pour de faible longueur
3FILS :
Le système de mesure possède une compensation
interne.
Utilisation pour de moyenne
Longueur
4FILS :
Le système de mesure possède une compensation
interne encore plus précise.
Utilisation pour de grande longueur
Thermistance :
Mélanges d’oxydes métalliques. Leur résistance décroît avec la t°selon une loi du type :R(T) = R0exp ( B (1/T –1/T0) ) avec T en K. (et B entre 3000 et 5000K). Les thermistances sont généralement utilisables jusqu’à environ 300°C. Mais du fait de la forme de leur réponse, elles ne sont utilisées que sur une faible plage de température (100°C) où elles sont très sensibles (sensibilité environ 10 fois supérieure aux sondes métalliques).
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